物理化学(上)期中考试试卷（2013级）
一、填空题 （共16分,每小题2分）
1.临界点的数学特征是（ ）和（ ）。
2.气体A的临界温度高于气体B的临界温度，则气体（ ）比气体（ ）更易于液化。 3.理想气体A和B的热容为CV,m,A?2.5R,CV,m,B?1.5R,若将物质的量相等的A和B混合，由始态经绝热可逆压缩至终态，则此过程?SA( )0; ?SB( )0; ?Ssys（ ）0；
?Samb（ ）0。[选填＞，＜，=，无法确定]
4.将一电热丝浸入水中，通以电流，若以电热丝为系统，Q( )0,W( )0, ?U( )0. 若以电热丝和水为系统，Q( )0,W( )0, ?U( )0. 若以电热丝，电源，水及其他有关的部分为系统，则Q( )0,W( )0, ?U( )0. [选填＞，＜，=，无法确定]
绝热壁
5.当自行车胎扎一小洞，气体迅速排出，此时车胎的温度要（ ）。
6.始态为101325Pa，373.15K的水变为同温下，压力为50KPa的水蒸气，此过程的体积功
?Sm( ),?Gm( ),?Am( ),?Samb（ ）W( ),?Hm（ ），，?S。[选填＞，＜，=，无法确定] osi（ ）
7.在373K,101.325KPa下1mol的H2O(l)，使其与373K的大热源接触并使其向真空蒸发，变为373K,101.325KPa的H2O(g)，对于这一过程可以用（ ）来判断过程的方向。（选填?Ssys，?Siso，?Samb，?G）
?2?18.已知某气体的Cm,p?2.5R,?JT?1.0?10K?Kpa，现有1mol该气体从1MPa等温膨
胀到100KPa,则此过程的?H为（ ）。 二、选择题（共30分，每小题1分）
1.一绝热的恒容容器中间有一隔板隔开，一边装有1mol的理想气体，另一边为真空，抽掉隔板后，气体充满整个容器，以气体为系统，则在变化过程中（ ） A.?U?0,?H?0,?T?0 B.?U?0,?H＞0，?T?0 C.?U＞0，?H?T＞0，?T＞0 D. ?U＜0，?H＜0，?T＜0 2.对于理想气体，下列哪些式子不能成立（ ） A.(?C?U?H?H)T?0 B.()T?0 C.()p?0 D.(V)T?0 ?V?P?T?V3.一定量的理想气体，由始态（p1,V1,T1）出发，分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩到相
同的体积V2，则终态的压力（ ）
A.p2（恒温）＞p2（绝热） B. p2（恒温）＜p2（绝热 C. p2（恒温）=p2（绝热） D.无法比较
4.将2molA置于封闭系统中反应；2A?3B,系统中产生了2molB,此时反应进度?为（ ）mol.
A. 2/5 B.3/5 C.2/3 D.1
5.公式?H?QP适用于下面哪些（ ）过程。
A. 理想气体从1000KPa反抗恒定的100KPa的外压恒温膨胀到100KPa。 B.273K,101.325KPa下冰融化成水； C.在可逆电池中电解硫酸铜水溶液；
D.将1mol氮气之余钢瓶中从300K加热到400K.
6.某理想气体与温度为T的大热源接触做恒温膨胀，吸热为Q,做功为W,若该过程的热力学效率??0.2,则过程的熵变为（ ） A.?S?QW5QW B.?S? C.?S? D.?S?
T5TTT7.在相同温度区间内1mol单原子理想气体恒压过程的熵变为?Sp与恒容过程的熵变?SV的关系为（ ） A.?SV??Sp B.?Sp?355?SV C.?Sp??SV D.?Sp??SV 2238.在268K,101.325KPa下1mol过冷液体水结冰过程（ ）
A.?Ssys＜0 ?Samb＜0 ?Stotal＜0 B. ?Ssys＞0 ?Samb＞0 ?Stotal＞0 C. ?Ssys＜0 ?Samb＞0 ?Stotal＜0 D. ?Ssys＜0 ?Samb＞0 ?Stotal＞0
?T)s为（ ） ?V2T7T5T5VA. B.? C. D.?5V5V 3V3T9.对于双原子理想气体(10.恒温恒压下不可逆电池反应其熵变△S可用下面哪个式子计算（ ）
?S?A.
p?H??G?HQ B. ?S? C. ?S?nRln2 D. ?S?
p1TTT11.1mol300K,100KPa的理想气体在外压恒定为10KPa的条件下恒温膨胀至体积为原来的10倍，此过程的△G为（ ）J.
A.0 B.19.1 C.5743 D.-5743
?12.1mol298K,100KPa的单原子理想气体的Sm?108.8J/K/mol，恒压下体积加倍，则△G
为（ ）J.
A.1718 B.-1718 C.34828 D.-34828 13.在一绝热恒容容器中发生一个自发过程则（ ）
A. ?S＞0 B. ?G＜0 C. ?A＜0 D. ?U＜0
14. 已知氢气和氧气反应生成气态水和反应焓为△H，则下列说法错误的是（ ） A. △H是氢气的燃烧焓 B. △H是气态水的生成焓 C. △H为负值 D. △H不是氢气的燃烧焓
15. 对于一个只做体积功的简单封闭系统，恒压时，下图中正确的是（ ） G g L G g L B
C
g T D
16.当升高温度降低压力时，Van der Waals参数会：（ ）
A.a和b同时变大 B. a和b同时变小 C. a变大b变小 D. a变小b变大 17.1mol的理想气体始态为273K,100KPa,现经（1）恒温可逆膨胀；（2）绝热可逆膨胀；（3）绝热恒外压膨胀，三种不同途径到达10000 KPa.下列对三种不同途径到达终态温度的判断正确的是：（ ）
A.T1 ＞T2＞T3 B. T1 ＞T3＞T2 C.T1 ＞T2=T3 D. T3 ＞T1＞T2 18.下列说法中，不正确的是：（ ） A. 理想气体经绝热自由膨胀后，其△U=0
B.实际气体经绝热自由膨胀后其△U不一定为0； C. 实际气体经绝热自由膨胀后其温度不一定降低； D. 实际气体经绝热恒外压膨胀后其温度一定降低
19.某理想气体的绝热系统在接受了环境所做的功后其温度：（ ） A.一定升高 B. 一定降低 C.一定不变 D.不一定改变 20. 实际气体经绝热自由膨胀后，下面表述中不正确的是：（ ） A.Q=0 B.W=0 C. △U=0 D. △H=0
21. 理想气体从同一始态出发，分经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩，环境所做的功的绝对值分为WT和WA,若压缩到同一终态体积，下面表述中正确的是：（ ） A. WT＞WA B. WT＜WA C. WT =WA D. WT和WA无确定关系 22.一种纯物质的等压膨胀系数
L T G L G g A
T T
??1?V1()p?V?TT
则该物质的恒压摩尔热容：（ ）
A.与V无关 B.与P无关 C. .与T无关 D.无法判断
W?23.体积功的公式
1(p2V2?pV1)1??1,它适用于：（ ）
A.任何气体的绝热过程 B. 理想气体的等温过程
C. 理想气体的任何过程 D. 理想气体的绝热可逆与绝热不可逆过程 24. .某理想气体进行绝热恒外压膨胀后，其焓变为：（ ） A. △H=0 B. △H＜0 C. △H＞0 D. 不能确定
25.某化学反应在烧杯中进行，放热2000J,若改在电池中进行，系统做电功800J,如果两过程的始终态相同，体积功为零，则在电池中进行的反应Q为：（ ） A.-1200J B.12000J C.-2800J D.2800J
26.在298K,1atm下，锌和稀硫酸反应放出氢气，设此过程为1；现将该反应放在原电池中进行，对外做电功，设此过程为2；则：（ ）
A.Q1=Q2 , △U1= △U2. B. △H1= △H2 W1=W2 C.Q1=△H2 △U1＜△U2 D. Q1=△H2 W1＞W2 27.若一气体方程为
（ ） PV?RT?aP（a＞0）,则下面表达中正确的是：A. (?U?U?U?U)T?0 B. ()T?0 C. ()V?0 D. ()P?0 ?V?P?T?T28. A,B两种理想气体在绝热的刚性容器中进行化学反应后，系统的温度升高，压力增大，则其热力能和焓的变化为：（ ） A. ?U?0,?H?0 B. ?U＞0, ?H＞0 C. ?U?0,?H?0 D. ?U＜0, ?H＜0 29.一定量的某理想气体从同一始态（p1V1T1）出发，分别经绝热可逆膨胀到终态(p2V2T2)和反抗恒外压p2绝热膨胀到终态，则（ ）
A. T2(r)＞T2(ir)，W2(r)＞W2(ir) B. T2(r)＞T2(ir),W2(r)＜W2(ir) C. T2(r)＜T2(ir)，W2(r)＞W2(ir) D. T2(r)＜T2(ir)，W2(r)＜W2(ir)30.加压的液氨通过节流阀而迅速蒸发为气态氨，则此过程的熵变为（ ） A.大于0 B.等于0 C.小于0 D.无法确定
三、计算题
1.在298K及100KPa下，石墨、氢气和环丙烷的燃烧焓分别为-393.8、-285.84及-2092KJ/mol,丙烯的生成焓为20.5KJ/mol。试求： （1）环丙烷的生成焓；
（2）环丙烷异构化为丙烯的反应焓。（本题6分） 2.计算1mol氧气（设为pg），由298K,100KPa经下列过程压缩到300KPa时各热力学量的变化（即求Q,W,△U,△H,△S,△A,△G）已知氧气在298K时：
?Sm?205J/K/mol，Cm,p?7R. 2(1) 恒温可逆压缩到300KPa; (2) 绝热可逆压缩到300KPa;
(3) 绝热不可逆恒外压300KPa压缩至平衡;（本题15分）
3.270.2K和101.325KPa下，1mol过冷水（其蒸气压为489.16Pa）变为冰（其蒸气压为475.12Pa），试求△G，此过程是否自发？系统与环境的熵怎样变化？（本题8分）
4.（1）在一恒温298K密闭容器中，有1molCO与0.5mol氧气反应生成1mol二氧化碳时，
求此反应过程的W,Q,△U,△H.
(2)若上述反应在一绝热密闭容器中进行时，则此反应过程的W,Q,△U,△H.已知：
?? ?fHm(CO2,g,298K)??393.5KJ?mol?1；?fHm(CO,g,298K)??110.52KJ?mol?1；
二氧化碳的CV,m?46.5KJ?mol（本题8分）
5.有一绝热汽缸，内有绝热理想活塞可水平移动，活塞两边装有理想气体，始态时两边气体
3的状态均为V0?0.02m,T0?298.2K,P0?101.3KPa。现将汽缸左侧加热，直至活塞右侧
?1的气体压力升到202.6KPa,设CV,m?20.9KJ?mol；?=1.4；试计算：（本题12分） （1）活塞右侧的气体接受多少压缩功？ （2）右侧气体的终态温度？ （3）活塞左侧的终态温度？ （4）左侧气体所吸收的热？
四、证明题
?1??2p???CV?试证???T?2?（本题5分）
??V?T ??T?V
参考答案
一、
填空题（共16分,每小题2分）
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?V?m?TC??Vm?TC2. A ,B
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